曹燕芳
步驟
把1枚硬幣放在1張白紙上;
將透明玻璃杯中裝滿水,然后將玻璃杯放在硬幣上;
現(xiàn)在你能夠看到硬幣嗎?從哪個角度看到的硬幣最清晰?
在裝滿水的玻璃杯口放一個小碟子;
試試看如果不從玻璃杯上方垂直向下看的話,能不能從別的角度看到硬幣?
原理
我們之所以可以看到物體,是因為光線會照射到物體上,然后再反射回我們的眼睛里。但是每當(dāng)光線遇到不同密度的物質(zhì)時,就會發(fā)生偏折。如果光要照射到硬幣,就必須經(jīng)過“空氣-玻璃-水(它們的密度都不同)”,然后再沿“水-玻璃-空氣”返回,才會到達(dá)我們的眼睛。在這個過程中,光線每從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)由于兩者密度不同,都會發(fā)生一次偏折,這時硬幣就看起來是在一個它本身并不存在的位置上。這種現(xiàn)象就叫作折射現(xiàn)象。
小時候,你有沒有試過在洗澡的時候,想在裝滿水的浴缸里抓住一個玩具,但是卻發(fā)現(xiàn)它并不在你看到的位置上?這也是由折射造成的,當(dāng)光線進入水中后,運動就會悄悄變慢。如果光線以某個角度射入水中,那么這種速度變化就會使光線偏離原來的運動路線。
在真空狀態(tài)下,光以每秒30萬千米的速度直線運動,在空氣中的運動速度也大致相似。但是光在透明介質(zhì)(例如水和玻璃)中的運動速度會變慢。例如,光在水中的運動速度僅為每秒23萬千米,在玻璃中僅為每秒20萬千米。
應(yīng)用
雨后如果出太陽的話,通??梢砸姷讲屎纭2屎绲某霈F(xiàn)是由于來自太陽的光在經(jīng)過大氣層時,被大氣層中的水滴折射形成的。白光是由各種顏色的光組成,當(dāng)白光遇到水滴時就會分散成不同波長的色光。
大多數(shù)被折射的光會通過水滴。但是,它們中的一部分會被水滴反射回去。被反射的光在離開水滴之時,會再次被折射。波長不同的色光被進一步分散,當(dāng)光進入我們的眼中時,我們可以看到白光被分成了各種各樣的顏色。漂亮的彩虹顏色是從紫色變化到紅色。彩虹的顏色根據(jù)光的強度和水滴的大小而各有不同。
位于新南威爾士州悉尼西部100千米處的藍(lán)山,看起來就是藍(lán)色的。這種藍(lán)霾(Blue Haze)的產(chǎn)生是源于一種被稱為“散射”的物理現(xiàn)象。藍(lán)山上的大多數(shù)植被是桉樹,這些桉樹向大氣層中散發(fā)油滴。當(dāng)陽光接觸到這些油滴時,不同波長的光就會向不同方向偏離運動軌跡。與藍(lán)色對應(yīng)的波長比紅色的波長偏離得更多,這就使我們的眼睛看到更多的藍(lán)色。